軟件工程的課程實(shí)踐教學(xué)
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摘要：分析高校軟件工程專業(yè)課課程設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段及考核體系現(xiàn)狀與存在問(wèn)題，提出課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)教學(xué)改進(jìn)方案，即建設(shè)一個(gè)供多門課程使用的可復(fù)用教學(xué)案例庫(kù)，并采用分段式教學(xué)手段推行案例，配合完整監(jiān)管與考核體系，保證課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)教學(xué)質(zhì)量。
關(guān)鍵詞：軟件工程；實(shí)踐教學(xué)；課程設(shè)計(jì)；案例庫(kù)；可復(fù)用
課程設(shè)計(jì)是一門課程結(jié)束之后安排一周或者兩周綜合實(shí)訓(xùn)，讓學(xué)生完成一個(gè)實(shí)際的課題鞏固理論知識(shí)，對(duì)課程知識(shí)體系獲得更深刻全面的理解，是提高學(xué)生實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié)［1］。目前，學(xué)院軟件工程專業(yè)從第4、5學(xué)期陸續(xù)開設(shè)專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課，如《C＃面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)》、《Java程序設(shè)計(jì)》、《軟件需求分析》、《數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用》、《軟件工程》、《UML技術(shù)》、《軟件測(cè)試》等，這些課程均安排了為期一周的課程設(shè)計(jì)。但大四畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生實(shí)踐能力達(dá)不到專業(yè)培養(yǎng)要求，原因主要在于專業(yè)類課程實(shí)踐環(huán)節(jié)沒(méi)能夠達(dá)到理想的教學(xué)效果。經(jīng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，這些課程設(shè)計(jì)周是由各科授課老師布置一個(gè)相關(guān)課題，明確課題要求，給一周時(shí)間讓學(xué)生自主完成，最后提交一個(gè)小的系統(tǒng)與課程設(shè)計(jì)報(bào)告。這種課程設(shè)計(jì)存在以下問(wèn)題：（1）課程設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容方面。老師未能提供系統(tǒng)、綜合的課程知識(shí)相關(guān)案例，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)題目理解不足，對(duì)課題認(rèn)知模糊，無(wú)從下手，降低了學(xué)習(xí)主動(dòng)性。（2）教學(xué)手段陳舊?；具€是停留在老師講、學(xué)生聽(tīng)的階段。師生互動(dòng)較少，學(xué)生沒(méi)有足夠時(shí)間思考，即使在某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題也不能及時(shí)解決，課后問(wèn)題可能不了了之。（3）課程設(shè)計(jì)考核體系不完善。實(shí)踐環(huán)節(jié)大多為考察，導(dǎo)致學(xué)生不夠重視，提交一個(gè)報(bào)告了事。由于缺乏完整監(jiān)管機(jī)制，學(xué)生對(duì)整個(gè)課題的開發(fā)過(guò)程認(rèn)識(shí)不清，沒(méi)有收獲。另外，老師憑提交的報(bào)告給出成績(jī)，區(qū)分度不明顯，不夠合理公平。針對(duì)目前存在問(wèn)題，本文提出軟件工程類課程設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)改進(jìn)方案。首先，建設(shè)一個(gè)可復(fù)用的軟件工程實(shí)踐教學(xué)案例庫(kù)，案例庫(kù)中的教學(xué)案例運(yùn)用主流開發(fā)技術(shù)、管理技術(shù)及開發(fā)環(huán)境?！翱蓮?fù)用”是指同一案例根據(jù)不同課程分割出不同的知識(shí)單元，軟件工程類課程之間本來(lái)就緊密聯(lián)系，相互承接，案例庫(kù)可供多門專業(yè)課在實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)中使用。其次，推行案例同時(shí)更新教學(xué)手段，采用注重學(xué)生參與及師生交流的分段式教學(xué)模式。最后，制定明確的課程設(shè)計(jì)監(jiān)管與考核方案，對(duì)整個(gè)課程設(shè)計(jì)過(guò)程嚴(yán)格把控，培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)能力與實(shí)踐動(dòng)手能力，提高課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)教學(xué)效果。
1案例庫(kù)建設(shè)
案例庫(kù)中的項(xiàng)目不僅要考慮案例庫(kù)的可復(fù)用性，能夠服務(wù)多門課程，還需體現(xiàn)軟件工程專業(yè)能力培養(yǎng)需求，并考慮開發(fā)難度與學(xué)生接受程度。因此應(yīng)選擇學(xué)生熟悉的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，采用主流開發(fā)工具來(lái)實(shí)現(xiàn)輕量級(jí)工程化系統(tǒng)。系統(tǒng)功能盡量有代表性，同類系統(tǒng)可以仿照實(shí)現(xiàn)，并根據(jù)課程知識(shí)結(jié)構(gòu)需要進(jìn)行功能定制。如案例庫(kù)中的項(xiàng)目：《學(xué)生成績(jī)管理系統(tǒng)》用C＃與SQLServer2008開發(fā)。該系統(tǒng)是典型的小型MIS系統(tǒng)，主要實(shí)現(xiàn)了學(xué)生、教師、管理員3類用戶對(duì)學(xué)生信息、課程信息及成績(jī)信息不同程度的增、刪、改、查。該案例可以服務(wù)于《C＃面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)》、《數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用》、《UML技術(shù)》、《軟件工程》、《軟件測(cè)試》等課程的設(shè)計(jì)教學(xué)。案例庫(kù)項(xiàng)目開發(fā)融合了軟件工程很多專業(yè)課程知識(shí)，在不同課程中使用，學(xué)生可以明確各門課程學(xué)習(xí)目標(biāo)，從不同視角體驗(yàn)軟件開發(fā)流程，提高對(duì)軟件工程整體把握的能力，建立軟件工程的思想。
2知識(shí)結(jié)構(gòu)劃分與整理
案例實(shí)現(xiàn)之后，為了服務(wù)于不同課程，不同授課教師需要重新組織教學(xué)資源，梳理課程大綱、劃分教學(xué)內(nèi)容、整理教學(xué)素材、制作教學(xué)課件，這一步至關(guān)重要也最為核心。想要通過(guò)一個(gè)完整教學(xué)案例，使學(xué)生建立起課程知識(shí)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，授課教師不僅要基于案例將課程相關(guān)基本知識(shí)點(diǎn)及聯(lián)系貫穿其中，還要對(duì)知識(shí)進(jìn)行高度提煉，體現(xiàn)課程內(nèi)容有機(jī)聯(lián)系。這樣學(xué)生通過(guò)案例講解，不僅對(duì)理論知識(shí)理解更加透徹，對(duì)課程體系也會(huì)有更深刻的把握，學(xué)習(xí)效果取得質(zhì)的飛躍。下面以《學(xué)生成績(jī)管理系統(tǒng)》的實(shí)現(xiàn)為例，按不同課程知識(shí)側(cè)重點(diǎn)進(jìn)行概要?jiǎng)澐?，在課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，授課教師結(jié)合案例針對(duì)本門課程側(cè)重講授知識(shí)結(jié)構(gòu)。（1）《面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)C?！?，講授如何利用C＃語(yǔ)言進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)。利用常用控件來(lái)搭建設(shè)計(jì)學(xué)生成績(jī)管理系統(tǒng)界面、實(shí)現(xiàn)窗口間跳轉(zhuǎn)、消息傳遞；利用面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)方法實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)業(yè)務(wù)邏輯與主要功能；利用ADO組件訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)，完成對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的基本操作。（2）《數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用》，講授如何進(jìn)行學(xué)生成績(jī)管理系統(tǒng)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)。數(shù)據(jù)流圖，數(shù)據(jù)字典的創(chuàng)建；概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（E－R圖的繪制）邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，將E－R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式，如何考察關(guān)系模式、規(guī)范化程度、規(guī)范化理論、視圖機(jī)制、安全性及完整性設(shè)計(jì)；數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)施：SQL的應(yīng)用，建庫(kù)、建表、錄入數(shù)據(jù)等。（3）《軟件工程》，以學(xué)生成績(jī)管理系統(tǒng)為例，按照軟件工程流程，講解每一階段任務(wù)及涉及方法，結(jié)合案例從可行性分析、需求分析、總體設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)及系統(tǒng)測(cè)試幾個(gè)步驟進(jìn)行。（4）《UML面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)與分析》，對(duì)應(yīng)學(xué)生成績(jī)管理系統(tǒng)開發(fā)各階段從建模的角度講解UML的9種圖，主要包括在需求階段如何識(shí)別參與者與用例，建立用例模型；在分析設(shè)計(jì)階段靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型的建立（類圖、對(duì)象圖）及動(dòng)態(tài)行為模型的建立（順序圖、狀態(tài)圖、活動(dòng)圖）；系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)階段物理模型的建立（組件圖、系統(tǒng)部署圖），及將UML自動(dòng)轉(zhuǎn)換為面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)語(yǔ)言的實(shí)現(xiàn)?？梢钥吹?，不同課程使用《學(xué)生成績(jī)管理系統(tǒng)》案例側(cè)重于不同知識(shí)體系。
3案例推行與考核模式建立
授課教師在課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中推行案例，按照案例教學(xué)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)模式來(lái)進(jìn)行，課堂講授仍然是不可或缺的［2］。首先通過(guò)分析案例程序引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，由案例的講解分析，深入淺出地引出知識(shí)點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生逐步理解課程重點(diǎn)、難點(diǎn)，深化理論知識(shí)學(xué)習(xí)［3］。其次提出本次課程設(shè)計(jì)任務(wù)要求，老師詳細(xì)分解設(shè)計(jì)題目?jī)?nèi)容與步驟，給出參照與示范。案例講解與任務(wù)分解交叉進(jìn)行，課程差異性使得案例教學(xué)不必拘泥于固定模式與時(shí)間，講授案例時(shí)間大概是6～10學(xué)時(shí)，老師可以自行調(diào)整授課進(jìn)度與節(jié)奏。在案例教學(xué)中，為了充分調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)性，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，采用了“教師提出課題—學(xué)生分組討論—教師演示案例—學(xué)生實(shí)踐—學(xué)生總結(jié)、師生交流”分段方式進(jìn)行，并且在以學(xué)生為主體的階段進(jìn)行考核。在案例講解、任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)方式下，建立完整考核機(jī)制，教師監(jiān)控整個(gè)實(shí)踐過(guò)程，激勵(lì)學(xué)生參與到每一個(gè)階段中，學(xué)生遇到問(wèn)題也可以反饋給老師，及時(shí)得到幫助，提高學(xué)生主動(dòng)性。成績(jī)考評(píng)是根據(jù)學(xué)生每一階段任務(wù)完成情況，從分析解決問(wèn)題、團(tuán)隊(duì)合作、語(yǔ)言表達(dá)及文檔書寫能力表現(xiàn)作綜合評(píng)定，不僅保證了評(píng)價(jià)結(jié)果客觀性，也引導(dǎo)了學(xué)生加強(qiáng)這些方面的能力培養(yǎng)。
4結(jié)語(yǔ)
針對(duì)學(xué)院現(xiàn)在軟件工程類多門課程在課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)存在問(wèn)題，提出了建設(shè)可復(fù)用的案例庫(kù)，并根據(jù)不同課程教學(xué)需要對(duì)案例進(jìn)行知識(shí)結(jié)構(gòu)劃分與整理，在實(shí)踐中采用分段式教學(xué)推行案例，加以完整考評(píng)方式，現(xiàn)已收到較好教學(xué)效果。基于案例庫(kù)的實(shí)踐教學(xué)改進(jìn)方案還可以應(yīng)用在軟件工程綜合實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，為了達(dá)到更高教學(xué)要求，培養(yǎng)高質(zhì)量人才，案例庫(kù)還需要不斷更新與完善。
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作者:侯歡歡 張麟華 單位:太原工業(yè)學(xué)院 計(jì)算機(jī)工程系
